FR2660362A1 - Structure de fixation des extremites exterieures des aubes d'une turbine. - Google Patents

Abstract

Un moteur à turbine à gaz comportant un rotor annulaire extérieur, qui tourne en contrarotation par rapport à un rotor annulaire intérieur, comprend une structure pour fixer au rotor intérieur les aubes (50) de la turbine disposées en rangées circonférentielles. La structure comprend des premier (58) et second éléments mâles espacés axialement l'un de l'autre et s'étendant circonférentiellement autour du rotor, et des première (64) et seconde (66) rainures espacées axialement l'une de l'autre le long du rotor en s'étendant circonférentiellement autour de celui-ci. Chaque élément mâle présente une première partie (58A, 60B) fixée à une extrémité de l' aube en s'étendant dans la direction radiale. Le premier élément mâle comporte une seconde partie (58B, 60B) fixée à sa première partie et s'étendant dans la direction axiale pour conférer à l' élément la forme d'un crochet. La première rainure est façonnée de manière à recevoir en relation accouplée la seconde partie du premier élément mâle. La seconde rainure est façonnée de manière à recevoir, en relation accouplée, un élément de verrou (72) de l'ensemble de blocage (62) et la première partie du second élément mâle pour bloquer les éléments mâles dans les rainures respectives et par conséquent bloquer l'aube contre le mouvement radial et le mouvement axial par rapport au rotor. Application aux moteurs à turbine à gaz.

Description

La présente invention concerne les moteurs à tur-

bine à gaz en général et, plus particulièrement, une struc-

ture de fixation permettant d'assujettir les aubes de la turbine par leurs extrémités extérieures au rotor du moteur On pourra se reporter aux demandes de brevet des Etats-Unis d'Amérique en attente qui sont relatives à un objet identique, à savoir: 1 Demande N O 071 594, continuation de la demande N O 728 466, elle même continuation en partie de la demande N 0437 923, ces deux dernières étant maintenant abandonnées; 2 Demande N O 505 120 3 Demande N O 505 121

qu'on incorpore ici à titre de référence.

Les moteurs à turbine à gaz comprennent en général un générateur de gaz qui comporte un compresseur afin de comprimer l'air se dirigeant vers l'arrière en traversant le moteur, une chambre de combustion dans laquelle le carburant est mélangé à l'air comprimé et allumé de manière à former un courant gazeux de haute énergie, et une turbine entraînée par

le courant gazeux, qui est connectée par un arbre pour en-

traîner, à son tour, le compresseur De nombreux moteurs comprennent en outre une seconde turbine appelée turbine de

puissance, montée à l'arrière du générateur de gaz et ex-

trayant de l'énergie du courant gazeux pour entrainer une

charge tournante, telle que celle rencontrée dans le propul-

seur des hélicoptères et les turbopropulseurs et les aubes à 2 -

pas fixe des réacteurs à double flux canalisé.

Un perfectionnement récent des turbopropulseurs et des réacteurs à double flux est un moteur à soufflantes non canalisées comme cela est décrit dans la première demande de brevet américain que l'on cite ci-dessus Dans le moteur à soufflantes non canalisées, la turbine de puissance comprend

des rotors contrarotatifs avec des aubes de turbine définis-

sant des étages à plans aérodynamiques contrarotatifs qui

entraînent d'une façon correspondante les pales des souf-

flantes non canalisées situées radialement à l'extérieur de la turbine de puissance Les pales des soufflantes du moteur à souffantes non canalisées sont des pales à pas variable de

manière à obtenir des performances optimums dans des condi-

tions de fonctionnement variables.

Dans les moteurs à turbine de la technique antér-

ieure, les structures en queue d'aronde ont été largement

acceptées comme moyen efficace pour fixer les aubes de tur-

bine à des composants structurels, tels que le rotor d'une turbine Cependant, étant donné les vitesses de rotations relativement lentes des rotors contrarotatifs dans la turbine de puissance du moteur à soufflantes non canalisées, on dispose d'une plus grande souplesse dans la conception des structures de fixation des aubes de la turbine de manière à satisfaire les conditions restrictives de poids En outre, la fixation des aubes à l'extrémité radialement extérieure au lieu de l'extrémité radialement intérieure nécessite une

structure différente.

En conséquence, il existe un besoin pour des variantes de solutions qui tirent profit de cette plus grande souplesse afin de fournir des structures légères pour la fixation des aubes de la turbine au carter extérieur d'un

rotor contraroratif dans les turbomachines.

La présente invention propose une structure de fixation de l'extrémité des aubes d'une turbine, conçue pour satisfaire les besoins exposés ci- dessus La structure de 3 -

fixation de la présente invention s'applique plus particuli-

èrement à la fixation de l'extrémité extérieure d'une aube de la turbine au rotor extérieur des rotors contrarotatifs dans le moteur à souffantes non canalisées là o il est nécessaire de limiter la prétorsion du plan aérodynamique imposée par l'anneau de renforcement des extrémités des aubes La structure de fixation constituant l'invention de la troisième demande de brevet citée en référence s'applique particulièrement à la fixation de l'extrémité intérieure d'une aube de turbine au rotor intérieur des rotors

contrarotatifs dans le moteur à souffantes non canalisées.

Les concepts sous-jacents les structures de fixation de la présente invention et de la troisième demande de brevet citée en référence peuvent être employés soit avec des plans aérodynamiques individuels (ou aubes) soit avec des composants à segments multi-plans aérodynamiques dans les turbomachines. Par conséquent, la présente invention a pour objet une structure pour la fixation des aubes d'une turbine en une ou plusieurs rangées circonférentielles au rotor d'un moteur à turbine à gaz La structure de fixation comprend: (a) des premier et second éléments mâles espacés

axialement l'un de l'autre et s'étendant circonférencielle-

ment autour de la rangée des aubes du rotor; (b) un ensemble de blocage séparé des éléments mâles; et (c) un moyen fixé au rotor qui définit des première et seconde rainures espacées axialement l'une de l'autre et

s'étendant circonférentiellement autour du rotor.

Plus particulièrement, chaque élément mâle comporte une première partie fixée à une extrémité d'une aube de la turbine et s'étendant à partir de celle-ci dans la direction radiale Le premier élément mâle comporte une seconde partie fixée à sa première partie et s'étendant à partir de celleci dans la direction axiale De plus, l'ensemble de blocage -4 -

comprend un élément à verrou.

En outre, la première rainure a une forme, dans une section transversale, permettant de recevoir en relation accouplée la seconde partie du premier élément mâle La seconde rainure a, dans une section transversale, une forme permettant de recevoir la première partie du second élément mâle, et d'autoriser le mouvement axial de cette première partie, avec le mouvement axial de l'aube de la turbine pour

alignement et insertion en relation accouplée dans la pre-

mière rainure de la seconde partie du premier élément mâle et pour réception alors, en relation accouplée, dans la seconde rainure de l'élément de verrou de l'ensemble de blocage et de la première partie du second élément mâle pour bloquer les éléments mâles dans les rainures respectives et bloquer ainsi l'aube de turbine à l'encontre du mouvement radial et du

mouvement axial par rapport au rotor.

La suite de la description se référe aux figures

annexées qui représente respectivement: Figure 1, une vue en perspective d'un moteur à turbine à gaz du type à soufflantes non canalisées, dans

lequel on peut employer la structure de fixation des extré-

mités des aubes de turbine de la présente invention; Figure 2, une vue schématique en coupe axiale d'une section de la turbine du moteur à soufflantes non canalisées de la figure 1 Figure 3, une vue détaillée partielle à grande échelle de la partie de la section de turbine entourée d'un cercle en figure 2 Figure 4, une vue partielle à grande échelle de la partie de la figure 3 concernant la section de turbine, illustrant une forme préférée pour la structure de fixation

de l'extrémité des aubes de turbine selon la présente inven-

tion, Figure 5, une vue en élévation de la structure de fixation prise le long de la ligne 5-5 de la figure 4 -

Figure 6, une vue en plan de la structure de fixa-

tion prise le long de la ligne 6-6 de la figure 4 Figure 7, une vue partielle à grande échelle, semblable à la figure 4, mais représentant une première variante d'une structure de fixation des extrémités des aubes de turbine selon la présente invention, Figure 8, une vue en élévation de la structure de fixation prise le long de la ligne 8-8 de la figure 7,

Figure 9, une vue en plan de la structure de f ixa-

tion prise le long de la ligne 9-9 de la figure 7 Figure 10, une vue partielle à grande échelle,

semblable à la figure 4, mais représentant une seconde vari-

ante d'une structure de fixation des extrémités des aubes de turbine selon la présente invention Figure 11, une vue en coupe de la structure de

fixation prise le long de la ligne 11-11 de la figure 10.

Dans la description suivante, les mêmes références

désignent dans les figures des pièces identiques ou corres-

pondantes De plus, dans la description suivante on compren-

dra que des expressions telles que "avant", "arrière", "gau-

che", "droite", "vers le haut", "vers le bas", etc sont

employées à titre de commodité et ne doivent pas être consi-

dérées comme limitatives.

En liaison maintenant avec les figures, et plus particulièrement avec la figure 1, un moteur à turbine à gaz du type à soufflantes non canalisées incorpore le mode de

réalisation préféré de la structure de fixation des extrémi-

tés des aubes d'une turbine de la présente invention, repré-

sentée dans ses grandes lignes par la référence 12 en figure 3 Le moteur 10 comprend une nacelle 14 qui renferme un générateur antérieur de gaz (non représenté) et une turbine postérieure de puissance 16, représentée schématiquement en figure 2 Comme cela est connu, le générateur de gaz produit des gaz de combustion qui sont canalisés jusqu'à la turbine

de puissance 16.

6 -

Comme on le voit en figure 2, la turbine de puis-

sance 16 comprend des premier (ou extérieur) et second (ou

intérieur) rotors annulaires de turbine 18,20 qui sont desti-

nés à tourner dans des sens opposés, c'est à dire à être contrarotatifs, autour de l'axe longitudinal A du moteur 10. Sur les rotors 18,20 sont respectivement montés, pour tourner

avec eux, des jeux antérieur et postérieur de pales de pro-

pulsion 22, 24, disposés en tandem Le premier rotor, ou

rotor extérieur 18, est monté en rotation autour d'une struc-

ture statique 26 du moteur 10 par un premier jeu de roule-

ments 28, alors que le second rotor, ou rotor intérieur 20, est monté en rotation autour du premier rotor 18 grâce à un

second jeu de roulements 30.

La nacelle 14 renferme les rotors 18,20, avec les jeux de pales 22,24 s'étendant circonférentiellement et radialement vers l'extérieur de la nacelle La nacelle 14 comporte un premier capot 32, ou capot antérieur, qui est accouplé au jeu antérieur de pales 22 pour tourner avec elles, et un second capot 34, ou capot postérieur, qui est accouplé au jeu postérieur de pales 24 pour tourner avec elles La configuration extérieure de la nacelle 14 confère les caractéristiques appropriées pour l'écoulement de l'air de manière à rendre optimales les performances des pales

22,24 et par conséquence du moteur 10.

Pour optimiser encore les performances du moteur

, on peut faire varier les pales 22,24 pour qu'elles cor-

respondent à des conditions spécifiques de fonctionnement.

Les pales 22,24 des jeux antérieur et postérieur sont montées en rotation par des moyeux 36 sur les côtés intérieurs de manchons antérieur et postérieur 32,34 de la nacelle et sont

accouplées à des mécanismes 38 de variation du pas qui ser-

vent à faire tourner les pales 22,24 autour de leurs axes respectifs 40, 42 de modification du pas On se reportera au brevet des Etats-Unis d'Amérique N 04 738 590 pour trouver une

description détaillée d'un mécanisme permettant de faire

-7 -

varier le pas des pales.

La turbine postérieure de puissance 16 présente aussi un trajet annulaire 44 d'écoulement des gaz qui reçoit les gaz de combustion provenant du générateur antérieur de gaz du moteur 10 Le trajet pour l'écoulement des gaz s'étend entre les carters des rotors extérieur et intérieur 18,20 de la turbine de puissance 16 et les gaz de combustion suivent

ce trajet sous forme d'un courrant gazeux 46 de haute éner-

gie Sur les carters 18,20 de la turbine de puissance 16 sont respectivement montées, via des structures extérieure et

intérieure 12,48 de fixation d'extrémités d'aubes, respecti-

vement, des rangées espacées axialement d'aubes de turbine ,52 qui s'étendent circonférentiellement et radialement et qui sont en alternance de manière à définir des étages de plans aérodynamiques contrarotatifs s'étendant à travers le

trajet annulaire 44 d'écoulement des gaz De plus, des struc-

tures d'étanchéité extérieure et intérieure inter-étages 54,56 sont prévues pour limiter le passage du courrant gazeux 46 entre les carters extérieur et intérieur 18,20 et les extrémités extérieure et intérieure des aubes respectives

52,50 La structure intérieure d'étanchéité 56 et la struc-

ture intérieure de fixation 48 représentées en figure 3 sont

données simplement à titre d'exemple des différentes struc-

tures d'étanchéité et de fixation qu'on peut employer dans le moteur à turbine 10 Ces structures sont l'objet des seconde et troisième demandes de brevet citées en référence et ne sont pas décrites ici en détail, car elles ne constituent pas une partie de la structure 12 de fixation des extrémités des

aubes selon la présente invention.

Ainsi, le courant gazeux 46 de haute énergie qui suit le trajet annulaire 44 entre les carters 18,20 des rotors entraine les jeux d'aubes 50,52 en contrarotation, c'est à dire dans des directions opposées autour de trajet circulaire, ce qui provoque la contrarotation des carters

18,20 respectifs.

8 - On décrira maintenant les structures de fixation

des extrémités des aubes de turbine selon la présente inven-

tion.

Les aubes 50 de la turbine des rangées circonfé-

rentielles sont fixées par leurs extrémités extérieures 50 A au carter extérieur 18 par la structure 12 selon la présente invention La structure 12 peut être employée soit avec des aubes simples 50 soit avec des seg ments multi-aubes Pour

simplifier, on décrit ici la fixation d'une aube simple 50.

En outre, alors que la structure 12 est représentée et décrite ici dans son application à la fixation des extrémités extérieures des aubes 50 au côté intérieur du carter du rotor extérieur 18 dans le moteur à turbine à gaz 10 du type à soufflante non canalisée, on comprendra que les applications possibles de cette structure ne sont pas limitées ainsi; par

exemple, elle pourrait être utilisée pour fixer les extré-

mités intérieures des aubes de la turbine dans les mêmes

applications ou dans d'autres applications.

Les figures 3-6 représentent un mode de réalisation préféré de la structure 12 de fixation des extrémités des

aubes d'une turbine Dans ses composants de base, la struc-

ture 12 comprend des éléments mâles antérieur et postérieur

58,60 espacés axialement l'un de l'autre et s'étendant cir-

conférentiellement autour de la surface intérieur du carter du rotor extérieur 18, un ensemble de blocage 62 distinct des

élements mâles 58,60, et des rainures antérieure et posté-

rieure 64,66 espacées axialement l'une de l'autre et s'éten-

dant circonférentiellement autour de la surface intérieure du rotor extérieur 18 étant définies par des rebords antérieur

et postérieur 68,70 du rotor extérieur.

Plus particulièrement, les éléments mâles 58,60 comportent chacun des premières et secondes parties 58 A, 58 B et 60 A,60 B définisant une configuration en forme de crochet

ou de L inversé La première partie 58 A, 60 A de chaque élé-

ment mâle 58, 60 est fixée a l'extrémité extérieure 50 A de -9 - l'aube 50 et s'étendant à partir de celle-ci dans le sens radial de l'extérieur La seconde partie 58 B, 60 B de chaque élément mâle 58,60 est en une pièce avec sa première partie

58 A, 60 A et s'étend à partir de celle-ci suivant une direc-

tion axiale commune et généralement transversale à la premi- ère partie 58 A,60 A de manière à définir une configuration globale dans une section transversale ayant la forme d'un

crochet pour les éléments mâles 58,60.

Les rainures antérieure et postérieure 64,66 défi-

nies par les rebords 68,70 comportent des portions d'accou-

plement 64 A, 66 A qui débouchent dans une direction axiale commune et ont dans une section transversale une forme leur

permettant de recevoir en relation d'accouplement, respecti-

vement et simultanément, les secondes parties 58 B,60 B des éléments mâles antérieur et postérieur 58,60 La rainure antérieure 64 comporte également une partie de blocage 64 B qui communique avec sa partie d'accouplement 64 A, débouche dans le sens radial de l'intérieur en s'éloignant du côté

intérieur du rotor extérieur 18 et a dans une section trans-

versale une forme permettant de recevoir dans une relation de blocage l'élément de verrou 72 de l'ensemble de blocage 62 et la première partie 58 A de l'élément mâle antérieur 58 En

outre, la rainure antérieure 64 a dans une section trans-

versale une forme telle que, avant de recevoir l'élément de verrou 72, la première partie 58 A de l'élément mâle 58 peut être déplacée axialement avec le mouvement axial de l'aube 50 pour aligner et insérer en relation d'accouplement dans les parties d'accouplement 64 A, 66 A des rainures antérieure et postérieure 64,66, les secondes parties 58 B, 60 B des éléments

mâles 58,60 Dés que les secondes parties 58 B,60 B des élé-

ments mâles 58,60 sont insérées en relation d'accouplement

dans les parties 64 A,66 A des rainures antérieure et postéri-

eure 64,66, l'élément de verrou 72 de l'ensemble de blocage 62 peut alors être installé en relation accouplée dans la partie de blocage 64 B de la rainure antérieure 64 en même - temps que la première partie 58 B de l'élément mâle 58, comme on le voit en figure 4, pour bloquer les éléments mâles 58,60 dans les rainures respectives 64,66 et bloquer ainsi l'aube à l'encontre des mouvements radial et axial par rapport au rotor extérieur 18. L' élément de verrou 72 de l'ensemble de blocage 62 a de préférence la forme d'un arc de manière à épouser étroitement la courbe du rotor antérieur 68 L'élémént de verrou 72 étant inséré après l'aube 50 et placé entre le talon de la seconde partie 58 B de l'élément mâle antérieur et la partie du rebord 68 définissant la paroi antérieure de la partie de blocage 64 B de la rainure antérieure 64, sert à retenir axialement l'aube 50 et à réagir au moment conféré à l'extrémité extérieure 50 A de l'aube par la prétorsion de

l'extrémité de l'anneau de renforcement de l'aube La lon-

gueur circonférentielle de l'élément de verrou 72 est dimen-

sionnée de manière à rendre minimale la quantité requise pour

s'étendre sur un angle de 3600 autour du rotor 18 mais conti-

nue à limiter l'effort nécessaire pour son installation lorsqu'on considère la pré-torsion des aubes 50 Dans la mesure o cela est faisable, l'élément de verrou 72 est de préférence constitué d'un matériau résistant à l'usure et pourrait être un anneau complet avec une ligne de séparation

radiale de manière à permettre le montage.

Dans le mode de réalisation préféré de la structure de fixation 12, comme illustré en figures 3-6, l'ensemble de blocage 62 comporte aussi un organe de retenue 74 sous forme d'un anneau de renforcement métallique qui recouvre les étages successifs des aubes 50,52 et monte un structure en

nid d'abeilles 76 de la structure extérieure 54 pour l'étan-

chéité inter-étages Le bord arrière 74 A de l'organe de retenue 74, ayant la forme d'une boucle, se monte entre un bord antérieur 50 B de l'extrémité extérieure 50 A de l'aube 50 et un côté 72 A de l'élément de verrou 72 espacé du bord antérieur 50 B de l'extrémité extérieure de l'aube, en étant il -

en regard de celui-ci.

Comme on le voit le mieux en figure 4 et 5, le mode

de réalisation préféré de la structure de fixation 12 com-

prend en outre des éléments sous forme d'une rangée de gous-

sets 78 fixés au rebord antérieur 68 du rotor 18, en étant en saillie sur celui-ci dans la direction radiale de

l'intérieur, et en s'étendant en relation circonféren-

tiellement espacée sur celui-ci, de manière à définir entre eux des fentes 80 dans une rangée circonférentielle, et des éléments sous forme d'une rangée de goussets 82 fixés à l'extrémité extérieure 50 A de l'aube 50, en étant en saillie sur celle-ci dans la direction radiale de l'extérieur et en s'étendant en relation circonférentiellement espacée sur celle-ci Les fentes extérieures 80 et les goussets 82 sont

disposés en relation imbriquée de manière à limiter le mouve-

*ment de l'aube 50 en relation circonférentielle avec le rotor

extérieur 18.

En liaison maintenant avec les figures 7-9, on a représenté une première forme modifiée, ou variante, du mode de réalisation de la structure de fixation des extrémités, qu'on désigne dans son ensemble par la référence 84 La structure modifiée 84 comporte un élément mâle antérieur 86 et une rainure antérieure 88 sensiblement identiques, mais l'inverse de l'élément mâle postérieur 60 et de la rainure

postérieure 66 de la structure préférée 12 des figures 3-6.

Les différences résident dans la configuration de l'élément mâle postérieur 90 et de la rainure postérieure 92 de cette première structure modifiée 84 par rapport à l'élément mâle antérieur 58 et à la rainure antérieure 64 de la structure

préférée 12, et résident également dans la forme de l'ensem-

ble de blocage 94 de cette structure modifiée 84 par rapport

à l'ensemble de blocage 62 de la structure 12.

L'élément mâle postérieur 90 présente une première

partie 90 A qui s'étend radialement vers l'extérieur de l'ex-

trémité extérieur 50 A de l'aube mais ne comporte pas une 12 -

seconde partie comparable sur son dessus La rainure postéri-

eure 92 ne présente qu'une partie de blocage 92 A qui débou-

che dans une direction radiale opposée au côté intérieur du rotor extérieur 18 pour recevoir en relation de blocage un élément de verrou 96 de l'ensemble de blocage 94 et la premi- ère partie 90 A de l'élément mâle postérieur 90 L'ensemble de blocage 94 comprend aussi des attaches 98 espacées circonférentiellement les une des autres ( seule une attache est représentée) pour fixer l'élément de verrou 96, via des ouvertures 100 ménagées dans le rotor extérieur 18, dans la partie de blocage 92 A de la rainure postérieure 92 afin de la maintenir en relation de blocage, côte à côte, avec la

première partie 90 A de l'élément mâle postérieur.

L'ensemble de blocage 94 comprend aussi des fentes 102 espacées circonférentiellement les unes des autres qui sont définies dans la première partie 90 A de l'élément mâle postérieur 90 et des pattes 104 fixés au côté antérieur de l'élément de blocage 96 en étant axialement en saillie vers

l'avant sur ce côté et en s'étendant en étant espacées cir-

conférentiellement les unes des autres sur celui-ci Les fentes 102 et les pattes 104 sont disposées en relation d'imbrication de manière à limiter le mouvement de l'aube 50

en relation circonférentielle avec le rotor extérieur 18.

En liaison maintenant avec les figures 10 et 11, on a représenté une seconde variante du mode de réalisation de la structure de fixation des extrémités, qu'on représente

dans son ensemble par la référence 106 Cette seconde struc-

ture 106 comporte un élément mâle antérieur 108 et un rainure antérieure 110 sensiblement identiques à l'élément mâle postérieur 60 et à la rainure postérieure 66 de la structure 12 des figures 3 à 6 De plus, la structure 106 comporte un élément mâle postérieur 112 et une rainure postérieure 114 sensiblement identiques à l'élément mâle antérieur 58 et à la raynure antérieure 64 de la structure 12 La différence réside dans la forme de l'ensemble de blocage 116 de la 13 - seconde structure 106 par rapport à l'ensemble de blocage 62

de la structure 12.

L'ensemble de blocage 116 de cette seconde struc-

ture 106 comporte un élément de verrou constitué de combinai-

sons d'arbres 118 et d'élément de came 120 espacés circonfé- rentiellement les uns des autres (seul un arbre et un élément sont représentés) Chaque arbre 118 est monté en rotation sur le rotor extérieur 18, via une ouverture 122, en alignement avec la rainure postérieure 114 L'élément de came 120 est fixé à l'arbre 118 pour tourner avec lui et disposé à

l'intérieur de la rainure postérieure 114 L'arbre 118 com-

porte une douille 124 pour l'insertion de l'extrémité d'un outil permettant de faire tourner l'arbre L'élément de came comporte une paire de lobes opposés 120 A qui, lors de la rotation sélectionnée de l'arbre 118, peuvent être déplacés entre des positions de blocage et de déblocage ( représentées respectivement par le trait plein et le trait interrompu en figure 11) par rapport à l'élément mâle postérieur 112 et à un rebord postérieur 126 du rotor extérieur 18, ce rebord postérieur 126 définissant la paroie antérieure de la rainure

postérieure 114.

En outre, des éléments d'arrêt sous forme de sail-

lies ou d'épaulements définis respectivement sur les lobes A de l'élément de came et l'élément mâle postérieur 112 sont prévus pour engagement, bloquant toute nouvelle rotation

lorsque l'élément de came 120 atteint la position de blocage.

De plus, les première et seconde structures modi-

fiées 84, 106 comportent des parties en prolongement simi-

laires qui montent et positionnent des structures en nid

d'abeilles pour des joints inter-étages adjacents.

Les avantages principaux de chacun des modes de réalisation 12, 84 et 106 de la structure de fixation de la

présente invention sont leur aptitude à maintenir la pré-

torsion de verrouillage des aubes et à fournir un moyen pour amortir les modes vibratoires des plans aérodynamiques avec 14 - un matériel relativement compact et léger En même temps, la structure de fixation positionne avec précision et connecte

avec fiabilité les aubes 50 au rotor extérieur 18.

-

Claims (2)

REVENDICATIONS

1 Structure ( 12) pour la fixation d'aubes ( 50) de turbine dans une rangée circonférentielle à un rotor ( 18) de moteur à turbine à gaz, caractérisée en ce qu'elle comprend: a) des premier et second éléments mâles ( 58,60)

espacés axialement l'uns de l'autre sur le rotor et s'éten-

dant circonférentiellement autour de celui-ci, chaque élément mâle présentant une première partie ( 58 A,60 A) fixée à une extrémité d'une aube de la turbine et s'étendant à partir de celle-ci dans une direction radiale, ce premier élément mâle ayant une seconde partie ( 58 B,60 B) fixée à sa première partie et s'étendant à partir de celle-ci dans une direction axiale; b) un ensemble de blocage ( 62) séparé des éléments mâles, cet ensemble comportant un élément de verrou ( 72);

c) des moyens fixés au rotor définisant des premi-

ère et seconde rainures ( 64,66) espacées axialement l'une de l'autre le long du rotor et s'étendant circonférentiellement autour de celui-ci, la première rainure ayant une forme dans une section transversale qui permet de recevoir, en relation accouplée, la seconde partie du premier élément mâle, la

seconde rainure ayant une forme dans une direction trans-

versale pour recevoir et autoriser le mouvement axial de la première partie du second élément mâle avec le mouvement axial de l'aube de la turbine pour alignement et insertion,

en rotation accouplée, dans la première rainure, de la sec-

onde partie du premier élément mâle et pour recevoir alors, en relation accouplée, dans la seconde rainure, l'élément de verrou de l'ensemble de blocage et la première partie du second élément mâle pour bloquer les éléments mâles dans les

rainures respectives et ainsi bloquer l'aube contre le mouve-

ment radial et le mouvement axial par rapport au rotor.

2 Structure de fixation selon la revendication 1, caractérisée en ce que les premier et second éléments mâles 16 - ( 58,60) comportent chacun des premières ( 58 A,60 A) et secondes ( 58 B,60 B) parties conférant à chacun des éléments mâles une

forme ressemblant à un crochet.

3 Structure de fixation selon la revendication 2, caractérisée en ce que les première et seconde rainures

( 64,66) comportent chacune des parties d'accouplement ( 64 A,-

66 A) qui débouchent dans une direction axiale commune pour

recevoir, en relation accouplée, respectivement et simultané-

ment les secondes parties des premier et second éléments

mâles.

4 Structure de fixation selon la revendication 2, caractérisée en ce que la première rainure ( 64) comporte aussi une partie de blocage ( 64 B) qui communique avec sa partie d'accouplement ( 64 A) et débouche dans une direction radiale en s'éloignant du rotor pour recevoir, en relation de blocage, l'élément de verrou et la première partie du second

élément mâle.

Structure de fixation selon la revendication 4, caractérisée en ce que l'ensemble de blocage ( 62) comprend aussi un élément de retenue ( 74) pour montage imbriqué entre une partie de l'extrémité de l'aube et un côté de l'élément de verrou distant de cette extrémité de l'aube et en regard

de celle-ci.

6 Structure de fixation ( 106) selon la revendica-

tion 4, caractérisée en ce que l'élément de verrou ( 116) de l'ensemble de blocage comprend:

au moins un arbre ( 118) espacé circonférentielle-

ment du rotor et monté en rotation sur celui-ci, en aligne-

ment avec la seconde rainure ( 114), et un élément de came ( 120) fixé à l'arbre et disposé à l'intérieur de la seconde rainure, cet élément de came comportant une paire de lobes opposés ( 120 A) qui, lors de la rotation sélectionnée de l'arbre, peuvent être déplacés entre des positions de blocage et de déblocage par rapport au

second élément mâle ( 112) et audit moyen sur le rotor défi-

17 -

nissant la partie de blocage de la seconde rainure ( 114).

7 Structure de fixation selon la revendication 6, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre: des éléments d'arrêt définis respectivement sur l'élément de came et sur le second élément mâle pour engage- ment, bloquant toute nouvelle rotation lorsque l'élément de

came atteint ladite postition de blocage.

8 Structure de fixation selon la revendication 6, caractérisée en ce que: les première et seconde parties du premier élément

mâle ( 108) confèrent à cet l'élément une configuration sem-

blable à celle d'un crochet; la première rainure ( 110) comporte une partie d'accouplement qui débouche dans une direction axiale pour recevoir, en relation accouplée, la seconde partie du premier

élément mâle.

9 Structure de fixation selon la revendication 8, caractérisée en ce que la seconde rainure ( 114) comporte une partie de blocage qui débouche dans une direction radiale en s'éloignant du rotor pour recevoir, en relation de blocage, l'élément de verrou ( 118,120) et la première partie du second

élément mâle.

Structure de fixation ( 84) selon la revendica-

tion 9, caractérisée en ce que: la première partie du second élément mâle ( 90)

comporte une multitude de fentes ( 102) espacées circonféren-

tiellement les unes des autres, et l'élément de verrou ( 96) présente une multitude de pattes ( 104), fixées, en saillie axiale, s'étendant en étant espacées circonférentiellement le long de celui-ci, les multitudes respectives de fentes et de pattes étant disposées en relation d'imbrication de façon à limiter le mouvement de l'aube dans une relation circonférentielle

avec le rotor.

11 Structure de fixation ( 84) selon la revendica-

18 - tion 9, caractérisée en ce que l'ensemble de blocage ( 94) comprend aussi au moins une attache ( 98) pour fixation de l'élément de verrou ( 96) dans la partie de blocage ( 92 A) de la seconde rainure ( 92) afin de maintenir celui-ci dans la relation de blocage. 12 Structure de fixation selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre: une première pluralité d'éléments fixés au rotor et s'étendant en étant espacés circonférentiellement les uns des autres le long de celui-ci, et

une seconde pluralité d'éléments fixés à l'extré-

mité de l'aube et s'étendant en étant espacés circonféren-

tiellement les uns des autres le long de celle-ci et, les premières et secondes pluralité d'éléments étant disposés en relation d'imbrication de façon à limiter le mouvement de l'aube dans une relation circonférentielle

par rapport au rotor.

13 Structure de fixation selon la revendication 12, caractérisée en ce que l'une des premières et secondes

pluralité d'éléments est une rangée de pattes ( 104) en sail-

lie et l'autre une rangée de fentes ( 102) qui recoivent les pattes. 14 Structure de fixation dans un moteur à turbine à gaz comportant un rotor ( 18) et une multitude d'aubes ( 50)

de turbine, la structure étant destinée à fixer les extré-

mités extérieures des aubes au rotor dans une rangée circon-

férentielle, caractérisée en ce qu'elle comprend: a) des premier et second éléments mâles ( 58,60) espacés axialement 1 ' un des autre le long du rotor et s'étendant circonférentiellement autour de celui-ci, chaque élément mâle représentant une première partie ( 58 A,60 A) fixée à l'extrémité extérieure d'au moins l'une des aubes et s'étendant à partir de celle-ci dans une direction radiale, ce premier élément mâle ayant une seconde partie ( 58 B,60 B) fixée à sa première partie et s'étendant à partir de celle-ci 19 - dans une direction axiale, b) un ensemble de blocage ( 62) séparé des éléments mâles, cet ensemble comportant un élément de verrou ( 72); c) des moyens fixés au rotor, définissant des première et seconde rainures ( 64,66) espacées axialement

l'une de l'autre le long du rotor et s'étendant circonféren-

tiellement autour de celui-ci, la première rainure ayant dans une section transversale une forme permettant de recevoir, en relation accouplée, la seconde partie du premier élément mâle, la seconde rainure ayant dans une section transversale une forme pour recevoir et permettre le mouvement axial de la première partie du second élément mâle avec le déplacement axial de l'aube de manière à aligner et insérer, en relation accouplée, dans la première rainure, la seconde partie du

premier élément mâle et à recevoir alors, en relation accou-

plée, dans la seconde rainure, l'élément de verrou de l'en-

semble de blocage et la première partie du second élément mâle afin de bloquer les éléments mâles dans les rainures respectives et bloquer ainsi l'aube contre le mouvement

radial et le mouvement axial par rapport au rotor.

Structure de fixation selon la revendication 14, caractérisée en ce que les premier et second éléments mâles ( 58, 60) comportent chacun les première et seconde parties ( 58 A-B, 60 A-B) conférant à chacun des éléments mâles

une configuration en forme de crochet.

16 Structure de fixation selon la revendication , caractérisée en ce que les première et seconde rainures

( 64, 66) ont chacune des parties d'accouplement qui débou-

chent dans une direction axiale commune pour recevoir, en relation accouplée, respectivement et simultanément les secondes parties ( 58 B, 60 B) des premier et second éléments mâles. 17 Structure de fixation selon la revendication 16, caractérisée en ce que la seconde rainure comporte aussi

une partie de blocage qui communique avec sa partie d'accou-

- plement et débouche dans une direction radiale à l'opposé du rotor pour recevoir, en relation de blocage, l'élément de

verrou et la première partie du second élément mâle.

18 Structure de fixation selon la revendication 17, caractérisée en ce que l'ensemble de blocage comprend aussi un organe de retenue ( 74) pour montage imbriqué entre une partie de l'extrémité extérieure de l'aube et un côté de l'élément de verrou ( 72) distant de l'extrémité extérieure de

l'aube et en regard de celle-ci.

19 Structure de fixation ( 106) selon la revendica-

tion 17, caractérisée en ce que l'élément de verrou de l'en-

semble de blocage comprend:

au moins un arbre ( 118) espacé circonférentielle-

ment et monté en rotation sur le rotor en alignement avec la seconde rainure ( 114); un élément de came ( 120) fixé à l'arbre et disposé à l'intérieur de la seconde rainure ( 114), cet élément de came comportant une paire de lobes opposés ( 120 A), qui lors de la rotation sélectionnée de l'arbre, peuvent être déplacés entre des positions de blocage et de déblocage par rapport au second élément mâle ( 112) et au moyen du rotor définissant la

partie de blocage de la seconde rainure ( 114).

Structure de fixation selon la revendication 19, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre: des éléments d'arrêt définis respectivement sur l'élément de came ( 120) et le second élément mâle ( 112) pour

engagement, bloquant toute nouvelle rotation lorsque l'élé-

ment de came atteint la position de blocage.

21 Structure de fixation selon la revendication 14, caractérisée en ce que: les première et seconde parties ( 58 A-B) du premier

élément mâle ( 58) confèrent à l'élément mâle une configura-

tion ressemblant à un crochet; et

la première rainure ( 64) comporte une partie d'ac-

couplement qui débouche dans une direction axiale pour rece-

21 - voir, en relation accouplée, la seconde partie ( 58 B) du

premier élément mâle ( 58).

22 Structure de fixation selon la revendication 21, caractérisée en ce que la seconde rainure comporte une partie de blocage qui débouche dans une direction radiale en s'éloignant du rotor pour recevoir, en relation de blocage, l'élément de verrou et la première partie du second élément mâle.

23 Structure de fixation ( 84) selon la revendi-

cation 22, caractérisée en ce que: la première partie ( 90 A) du second élément mâle

( 90) comporte une multitude de fentes espacées circonféren-

tiellement les unes des autres, et l'élément de verrou ( 96) comprend une multitude de pattes ( 104) fixées, en étant en saillie axiale, et en s'étendant en relation circonférentielle espacées les unes des autres, les multitudes respectives de fentes et de pattes

étant disposées en relation d'imbrication de manière à limi-

ter le mouvement de l'aube dans la relation circonférentielle

par rapport au rotor.

24 Structure de fixation ( 84) selon la revendica-

tion 22, caractérisée en ce que l'ensemble de blocage ( 94) comprend aussi au moins une attache ( 98) pour fixer l'élément de verrou ( 96) à l'intérieur de la partie de blocage de la seconde rainure ( 92) afin de maintenir celle-ci dans la

relation de blocage.

Structure de fixation selon la revendication 14, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre: une première multitude d'éléments ( 64, 66) fixés au rotor et s'étendant en étant circonférentiellement espacées les uns des autres le long de celui-ci, et une seconde multitude d'éléments ( 58, 60) fixés à l'extrémité de l'aube de la turbine et s'étendant en étant circonférentiellement espacés les uns des autres le long de

2 22 -

celle-ci, les premières et secondes multitudes d'éléments

étant disposées en relation d'imbrication de manière à limi-

ter le mouvement de l'aube dans la relation circonférentielle par rapport au rotor. 26 Stucture de fixation selon la revendication 25,

caractérisée en ce que l'une des premières et secondes mul-

titudes d'éléments est une rangée de pattes en saillie ( 58,

) et l'autre est une rangée de fentes ( 64, 66) qui reçoi-

vent les pattes.